Mengerti Fisika PEMBIASAN CAHAYA PADA PRISMA β δ
i1
r1 i2
r2
β = r1 + i2; δ = i1 + r2 − β; i1 = sudut datang pertama;r 1 = sudut bias pertama; i2 = sudu sudutt datan atang g kedu kedua; a; r2 = sudut bias kedua; = sudut β = sudut pembias prisma; δ deviasi
prisma ma dica dicapa paii bila bila Devias Deviasii minimu minimum m pris sudut sudut datang datang pertam pertama a dengan dengan sudut sudut bias bias kedua ( i1 = r2 ). Bila i1 = r 2, maka δmin = i 1 + r 2 − β = i 1 + i 1 − β = 2i1 − β ⇔ i1
=
δmin + β 2
β = r1 + i2. Karena i1 = r2 maka i2 = r1, sehingga β = r1 + r2 = 2r1 ⇔ r1=β/2
n1 sin
δ m
+
2
β
=
n 2 sin
β
DISPERSI CAHAYA CAHAYA Peristiwa penguraian cahaya polikromatik ( misal: misal: caha cahaya ya puti putih) h) atas atas komp kompon onen en-komponen warnanya disebut dispersi. dispersi. &aha &aha!a !a puti putih h dapa dapatt diur diurai aikan kan men' men'ad adii arna merah, 'ingga, kuning, hi'au, biru, nila dan ungu. eristia dispersi caha!a dapa dapatt ter' ter'ad adii pada pada pris prisma ma.. *asi *asill dari dari uraian arnan!a disebut spektrum. Sudut dispresi ( ) adalah selisih sudut deviasi arna ungu dengan arna merah. ntuk peristia dispersi pada prisma%
ϕ = δ u δ m Bila ter'adi deviasi minimum dan β " 1#$, maka %
ϕ = (nu 1)β − (nm 1)β = (nu nm)β ϕ = sudut dispersi n u = inde indeks ks bias bias pris prisma ma untu untuk k arn arna a ungu n m = inde indeks ks bias bias pris prisma ma untu untuk k arn arna a merah β = sudut puncak prisma
ntuk menghilangkan dispresi digunakan dispresi digunakan sus susunan unan pris risma !ang ang dis disebu ebut prisma akromatis. akromatis. edangkan untuk menghilangkan deviasi deviasi digunakan sus susunan unan pris risma !ang ang dis disebu ebut prisma pandang lurus. lurus.
2
ris risma ma akr$ akr$ma mattik% ik% ϕ (ker$na) = ϕ ntuk sudut pembias !ang kecil (β " 1#$) maka harga sinus mendekati harga (-inta) sudutn!a, sehingga diper$leh % Aberasi kromatik: pembiasan sinar putih (polikromatik) yang terdiri atas beberapa n2 sina sinarr warn warna a yang yang memi memili liki ki panj anjang ang δ = β − 1 gelo ge lomb mban ang g (ata (a tau u inde in deks ks bias bi as) ) berb be rbed eda a n1 pada pada titi titik k foku fokus s yang yang berb berbed eda. a. apat dihilangkan dengan lensa akromatik. akromatik. m
1
ensa akr$matik%
f
1 =
f m
1 =
f ungu
Soal Latian 1. ebu ebuah ah pris prisma ma !ang terbu terbuat at dari dari gela gelas s #. Berapa Berapakah kah sudut sudut dispe dispersi rsi !ang !ang ter'a ter'adi di !ang indeks biasn!a 1,0 memiliki sudut antara garis spektrum merah dan ungu pembias 0$. ika sinar datang pada salah prisma kaca -inta !ang sudut $ sat satu bidan idang g pemb pembia ias s den dengan gan sud sudut pembiasn!a pembiasn!a 12 bila bila diketa diketahui hui untuk untuk $ $ datang #3 (sin #3 = ,4), tentukan% kaca -inta, nm = 1,07 dan nu = 1,05. (a) (a) besa besarr sudu sudutt !ang !ang dibe dibent ntuk uk sina sinarr 0. Berapa Berapakah kah sudut sudut dispe dispersi rsi !ang !ang ter'a ter'adi di (terhadap (terhadap n$rmal) ketika keluar keluar dari antara garis spektrum merah dan ungu prisma pris prisma ma kaca kaca ker$ ker$na na !ang !ang memi memili liki ki $ (b) (b) sudu sudutt devi devias asii δ sudut pembias 1# bila diketahui untuk kaca ker$na, nm = 1,#2 dan nu = 1,#7. 2. &aha!a &aha!a dengan dengan pan'an pan'ang g gel$mban gel$mbang g 5 nm data datang ng pada pada perm permuk ukaa aan n sebu sebuah ah 5. ebuah prisma kaca -$inta !ang $ memili memiliki ki sudut sudut pembia pembias s 4 digabung prisma dengan sudut datang 5# . udut deng dengan an sebu sebuah ah pris prisma ma kaca kaca ker$ ker$na na pembias prisma 0$. 6ndeks bias prisma wasi mudi n@g @gma mai l . c om
Mengerti Fisika untuk pan'ang gel$mbang 5 nm adalah 1,7#. *itung% (a) sudut bias pada sisi pertama (b) sudut datang pada sisi kedua (c) sudut bias pada sisi kedua (d) sudut deviasi 3. inar m$n$kr$matis dari udara mengenai bidang pembias prisma (indeks bias = 1,0). *itunglah deviasi minimum 'ika sudut pembias prisma% (a) 3$ (b) 1$ 7. 6ndeks bias sebuah prisma gelas 1,#. *itunglah sudut deviasi minimum prisma untuk sudut pembias prisma 0$ 'ika prisma diletakkan% (i) di udara, (ii) di air (indeks bias = 7/3)
wasi mudi n@gmai l . c om
sehingga gabungan ini merupakan prisma akr$matik untuk pasanan garis8 garis 9raunh$:er & dan 9. Kaca ker$na% n& = 1,#15, n = 1,#1, n9 = 1,#27 Kaca -inta% n& = 1,02, n = 1,0#, n9 = 1,012 (a) tentukan sudut pembias prisma kaca ker$na (b) tentukan deviasi !ang dihasilkan $leh prisma gabungan untuk garis 4. ebuah susunan lensa akr$matik untuk arna merah dan ungu terdiri atas sebuah lensa plank$nveks kaca ker$na dan sebuah lensa k$nka: kaca -inta !ang direkatkan satu permukaan lengkungn!a. ntuk kaca ker$na, nm = 1,#1, nu = 1,#3, dan untuk kaca -inta, nm< = 1,0, nu< = 1,07. ika 'ari8'ari permukaan lengkungan lensa ker$na 3 cm, tentukan pan'ang :$kus susunan ini
